Wyszukiwarka
prof. dr hab. inż. Marcin Morawiec
Publikacje
Filtry
wszystkich: 104
Katalog Publikacji
Rok 2022
-
A Comparative Study of Fuzzy SMC with Adaptive Fuzzy PID for Sensorless Speed Control of Six-Phase Induction Motor
PublikacjaMulti-phase motors have recently replaced three-phase induction motors in a variety of applications due to the numerous benefits they provide, and the absence of speed sensors promotes induction motors with variable speed drives. Sensorless speed control minimizes unnecessary speed encoder cost, reduces maintenance, and improves the motor drive’s reliability. The performance comparison of the fuzzy sliding mode controller (FSMC)...
-
A Comparative Study of Fuzzy SMC with Adaptive Fuzzy PID for Sensorless Speed Control of Six-Phase Induction Motor
PublikacjaMulti-phase motors have recently replaced three-phase induction motors in a variety of applications due to the numerous benefits they provide, and the absence of speed sensors promotes induction motors with variable speed drives. Sensorless speed control minimizes unnecessary speed encoder cost, reduces maintenance, and improves the motor drive’s reliability. The performance comparison of the fuzzy sliding mode controller (FSMC)...
-
Control Strategy of a Five-Phase Induction Machine Supplied by the Current Source Inverter With the Third Harmonic Injection
PublikacjaIn the five-phase induction machine (IM), it is possible to better use the electromagnetic circuit than in the three-phase IM. This requires the use of an adequate converter system which will be supplied by an induction machine. The electric drive system described, in this article, includes the five-phase induction machine supplied by the current source inverter (CSI). The proposed novelty—not presented previously—is the control...
-
Hybridized Space-Vector Pulsewidth Modulation for Multiphase Two-Level Voltage Source Inverter
PublikacjaIn space vector pulsewidth modulation (SVPWM) algorithms for multiphase two-level voltage source inverters (VSI), the components of active vectors in all orthogonal spaces have to be calculated within the processor and stored in its memory. These necessitate intensive computational efforts of the processor and large memory space. This article presents a hybridized SVPWM for multiphase two-level VSI. In this algorithm, elements...
-
Integrated Three-Level Dual-Phase Inverter
PublikacjaIn view of reducing the number of inverter legs that provide dual-phase, three-level output voltages (as may be needed in an uninterruptible power supply), and that also provide a wide range of output frequencies (as needed in an advanced motor drive system with wide speed ranges), a three-level, dual-phase inverter topology is presented in this paper. Its three-level attribute was based on the F-type inverter topological concept,...
-
Non-Adaptive Rotor Speed Estimation of Induction Machine in an Adaptive Full-Order Observer
PublikacjaIn the sensorless control system of an induction machine, the rotor speed value is not measured but reconstructed by an observer structure. The rotor speed value can be reconstructed by the classical adaptive law with the integrator. The second approach, which is the main contribution of this paper, is the non-adaptive structure without an integrator. The proposed method of the rotor speed reconstruction is based on an algebraic...
-
Non-Adaptive Speed and Position Observer of Doubly-Fed Induction Generator
PublikacjaThe non-adaptive speed and position estimation of a doubly-fed induction generator (DFIG) is presented in this paper. The speed observer is based on the mathematical model of DFIG and to stabilize the structure the Lyapunov method is used. The classic stator field-oriented control to active and reactive power control is used in the sensorless control system. The performance of the proposed algorithm of a speed observer is validated...
Rok 2023
-
A Five-Leg Three-Level Dual-Output Inverter
PublikacjaClassical 3-level dual-output inverter, 3-L DOI, involves two similar 3-level inverters that provides a pair of 3-phase output voltages with same or different frequencies from common input voltage source. Flexibility of either operation of the constituting inverters is evident in this DOI; but total duplication of power switches is a major drawback. State of the art coupled 3-L DOIs reduce this drawback by providing series-shared...
-
Core loss resistance impact on sensorless speed control of an induction motor using hybrid adaptive sliding mode observer
PublikacjaInduction motors (IMs) experience power losses when a portion of the input power is converted to heat instead of driving the load. The combined effect of copper losses, core losses, and mechanical losses results in IM power losses. Unfortunately, the core losses in the motor, which have a considerable impact on its energy efficiency, are not taken into account by the generally employed dynamic model in the majority of the studies. Due...
-
Feedback Control of Doubly-Fed Generator Connected to Current Source Converter
PublikacjaDoubly-fed induction generator (DFIG) system supplied by current source converter (CSC) is considered in this article. The DFIG can work in two independent modes: AC grid connection and stand-alone mode. The DFIG is connected to the ac grid directly through its stator and the CSC links the rotor side. In this mode, the active and reactive powers of the DFIG must be controlled. This article proposes two control system structures...
Rok 2021
-
A Single-Carrier-Based Pulse-Width Modulation Template for Cascaded H-Bridge Multilevel Inverters
PublikacjaMultiplicity of the triangular carrier signals is a criterion for the extension of sinusoidal pulsewidth modulation, SPWM, to a number of output voltage levels per phase-leg in cascaded H-bridge (CHB) multilevel inverter (MLI). Considering medium and high voltage applications where appreciable number of output voltage levels from CHB MLI is needed, commensurate high number of carrier signals in either classical level- or phase-shifted...
-
Asymmetrical Modes in Polyphase Motors and Drives
PublikacjaThe effect of power supply and/or motor asymmetry on the phase-load distribution and the ripple of electromagnetic torque in a polyphase drive is studied by the method of symmetrical components. It is shown that the presence of asymmetry causes the mapping of all harmonics in the supply voltage into all planes of symmetrical components and eliminates the possibility of independent control of harmonics. The dynamic model of a five-phase...
-
Current Source Inverter Fed Drive
PublikacjaThis book covers three-phase and multiphase (more than three-phase) motor drives including their control and practical problems faced in the field (e.g., adding LC filters in the output of a feeding converter), are considered. The new edition contains links to Matlab®/Simulink models and PowerPoint slides ideal for teaching and understanding the material contained within the book. Readers will also benefit from the inclusion of: A...
Rok 2011
-
Adaptacyjny obserwator zmiennych stanu i prędkości kątowej maszyny indukcyjnej klatkowej
Publikacja -
Advances in CSI-fed induction motor drives
PublikacjaThe application of current source inverters (CSI)in induction motor (IM) drives offers a number of advantages,including: voltage boosting capability, natural shoot-throughshort-circuit protection and generation of sinusoidal voltages.The exact generation of sinusoidal voltages is possible thanks tothanks to the effect of the output ac filter capacitors and mayimprove the accuracy of sensorless IM control. The eliminationof high...
-
Control Systems of an Induction and Synchronous Motor Supplied by Current Source Converter Working as Generator
Publikacja
Rok 2010
-
Analiza pracy silnika indukcyjnego 15-fazowego z przekształtnikiem
PublikacjaW pracy przedstawiono analizę pracy silników wielofazowych zasilanych z regulowanego źródła napięcia. Silniki poddane analizie zostały zaprojektowane z wykorzystaniem nie stosowanej w silnikach trójfazowych ilości żłobków równej Q = 30. Badania symulacyjne wykonano w programie do obliczeń polowych FEMM, korzystającego z metody elementów skończonych.
-
Napędy z maszynami indukcyjnymi zasilanymi z przekształtnika prądu
PublikacjaMonografia dotyczy bezczujnikowego sterowania maszyną indukcyjną zasilaną z przekształtnika prądu. W kolejnych rozdziałach przedstawiono modele matematyczne układu napędowego zasilanego z przekształtnika prądu. W monografii przedstawiono szczegółowe wyprowadzenia modeli multiskalarnych wraz z zamieszczeniem struktur układów regulacji. W bezczujnikowym układzie regulacji wykorzystano Obserwator Prędkości Kątowej Krzemińskiego. Przedstawiono...
Rok 2015
-
Appendix E
PublikacjaThe advance of variable speed drives systems (VSDs) engineering highlights the need of specific technical guidance provision by electrical machines and drives manufacturers, so that such applications can be properly designed to present advantages in terms of both energy efficiency and expenditure. This book presents problems and solutions related to inverter-fed electrical motors. Practically orientated, the book describes the...
Rok 2020
-
Application of sliding switching functions in backstepping based speed observer of induction machine
PublikacjaThe paper presents an analysis of the speed observer which is based on the backstepping and sliding mode approach. The speed observer structure is based on the extended mathematical model of an induction machine. The observer structure is based on the measured phase stator currents and transformed to ( αβ ) coordinate system. The stator voltage vector components are treated as known values. Additionally, such an observer structure...
-
Badania bezczujnikowego układu napędowego z silnikiem pięciofazowym w normalnych i awaryjnych stanach pracy.
PublikacjaW artykule przedstawiono bezczujnikowe sterowanie polowo zorientowane dla pięciofazowego silnika indukcyjnego. Zaproponowany układ sterowania został przebadany pod kątem możliwej pracy w przypadku braku zasilania jednej oraz dwóch faz stojana silnika. Zaprezentowane wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzono dla normalnego i awaryjnego trybu pracy napędu w zakresach prędkości ponad znamionowych oraz bardzo niskich.
-
Feedback Control of Multiphase Induction Machines with Backstepping Technique
PublikacjaThe paper presents the control possibility of five phase induction machines. In the proposed solution the machine model vector form is not transformed to the (dq)-coordinate system, that is connected to rotor flux vector, but utilizes the stationary system ( αβ ). Moreover, the nonlinear model linearization is based on demonstrated nonlinear variables transformation for i-orthogonal ( αβ )(n) planes. By introducing the backstepping...
-
Nonadaptive estimation of the rotor speed in an adaptive full order observer of induction machine
PublikacjaThe article proposes a new method of reproducing the angular speed of the rotor of a cage induction machine designed for speed observers based on the adaptive method. In the proposed solution, the value of the angular speed of the rotor is not determined by the classical law of adaptation using the integrator only by an algebraic relationship. Theoretical considerations were confirmed by simulation and experimental tests.
Rok 2017
-
Bezczujnikowa identyfikacja uszkodzeń w układzie napędowym z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym klatkowym
PublikacjaW artykule przedstawiono zakres prac prowadzonych na Politechnice Gdańskiej w zakresie wielofazowych napędów elektrycznych. Pokazano jeden z realizowanych etapów prac - metodę identyfikacji zaburzeń w bezczujnikowym układzie napędowym z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym. Do identyfikacji uszkodzeń wykorzystano analizę estymowanego momentu obciążenia. W metodzie nie jest potrzebne instalowanie, żadnych dodatkowych czujników poza...
-
Control of induction machine supplied by a current source inverter using the multi-scalar transformation and backstepping approach
PublikacjaThe paper describes the voltage control technique of squire-cage induction machines supplied by a current source inverter. The control system is based on new transformation of the electric drive system (machine and inverter) state variables to the multi-scalar variables form. The backstepping approach is used to obtain the feedback control law. The control system contains the structure of the observer...
-
Działanie napędu z pięciofazowym silnikiem indukcyjnym przy uszkodzeniu faz stojana
PublikacjaW artykule przedstawiono najważniejsze zalety wielofazowych napędów elektrycznych. Zaprezentowano budowę pięciofazowego silnika indukcyjnego klatkowego wraz z możliwymi rozwiązaniami uzwojenia stojana, które wpływają na właściwości takiego silnika. Wskazano na zwiększoną niezawodność napędów pięcio-fazowych. Właściwości napędowe potwierdzono wynikami badań eksperymentalnych.
-
Five-phase Induction Motor Drive Operation During Stator Phase Fault
PublikacjaThe article presents the most important advantages of multi-phase electric drives. The construction of a five-phase squirrel cage induction motor together with possible stator winding distribution cases is presented, which affect the properties of such motor. Increased reliability of five-phase drives was indicated. The drive operation properties were confirmed by experimental results.
-
Formowanie wektorów napięcia wyjściowego w pięciofazowych falownikach napięcia
PublikacjaW falownikach pięciofazowych, załączenie wektorów aktywnych powoduje jednoczesne formowane dwóch, zależnych od siebie wektorów napięcia wyjściowego. Sterowanie pięciofazowymi silnikami indukcyjnymi wymaga, aby wektory te miały ściśle określone długości i położenia. Niezależne formowanie dwóch wektorów napięcia o parametrach określonych w układzie sterowania silnikiem wymaga zastosowania odpowiedniej strategii Modulacji Szerokości...
-
Interfejs do zdalnego sterowania ploterem z funkcją rozpoznawania obrazów
PublikacjaMaszyny numeryczne takie jak obrabiarki CNC, plotery czy drukarki 3D są coraz powszechniejsze w użytku. Na Politechnice Gdańskiej przygotowano pracę magisterską [12], której rezultaty przedstawiono w niniejszym artykule. Ze względu na objętość referatu, przedstawiono jedynie wybrane aspekty budowy plotera, aplikacji na urządzenie mobilne oraz przegląd zastosowanych algorytmów optymalizacji pod kątem szybkości rysowania. Aplikacja...
-
Obserwator prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej oparty na metodzie backstepping ze ślizgowymi funkcjami przełączającymi
PublikacjaW artykule przedstawiono strukturę obserwatora prędkości kątowej wirnika, która jest oparta na rozszerzonym modelu matematycznym maszyny indukcyjnej klatkowej. Funkcje stabilizujące obserwator uzyskano na podstawie metody backstepping. Ponadto zastosowano ślizgowe funkcje przełączające. Przedstawiono badania eksperymentalne.
-
Optimized Space Vector Modulation strategy for five phase voltage source inverter with third harmonic injection
PublikacjaThis paper presents a simple and an effective SVM algorithm for five-phase Voltage-Source Inverters with the possibility to control independently the voltage vectors for fundamental and auxiliary orthogonal subspaces. The essential benefit is that output voltage is generated using only four active voltage vectors with limited numbers of switching. In the proposed solution, four active vectors are arbitrary chosen, independent of...
Rok 2013
-
Bezczujnikowe sterowanie maszynami elektrycznymi zasilanymi przekształtnikowo
PublikacjaOpracowanie teoretycznych podstaw do projektowania bezczujnikowych, nieliniowo sterowanych układów napędowych z maszynami elektrycznymi stanowiło zasadniczy cel monografii. Wiele zagadnień dotyczących bezczujnikowego sterowania zostało opracowanych dla modelu maszyny w postaci wektorowej. Autor niniejszej rozprawy zaproponował wykorzystanie modeli multiskalarnych do określenia zmiennych sterujących i nieliniowych sterowań odsprzęgających....
-
Control strategy for the multilevel cascaded H-bridge converter
PublikacjaThe paper presents the control strategy for Cascaded H-bridge (CHB) converter . The converter output voltage using Space-Vector Pulse Width Modulation (SV-PWM) strategy is controlled. The DC-link voltages are controlled by appropriate choice of H-Bridges and appropriate choice of active and passive vectors.
-
Obserwator typu M prędkości kątowej wirnika maszyny asynchronicznej z estymacją rezystancji stojana i wirnika
PublikacjaW referacie przedstawiono metodę kroków wstecz, znaną z ang. backstepping, którą wykorzystano do otrzymania modelu obserwatora prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej. Podstawowy model maszyny rozszerzono o model zmiennych, które nazwano M. Synteza kroków wstecz rozszerzonego modelu maszyny doprowadziła do powstania nowego obserwatora, którego nazwano obserwatorem typu M. Zależność na estymowaną prędkość kątową...
Rok 2007
-
Bezczujnikowe sterowanie maszyną indukcyjną zasilaną z falownika prądu
Publikacja.
-
Modulacja szerokości impulsów w falownikach prądu
Publikacja -
Modulacja szerokości impulsów w falownikach prądu
PublikacjaW pracy zaproponowano nową metodę modulacji szerokości impulsów dla falowników prądu. Prezentowana metoda modulacj pozwala na eliminację przepięć związanych z obecnością pojemności pasożytniczych tranzystorów mocy i posożytniczymi indukcyjności w obwodzie komutacyjnym. Dodatkowo umożliwia zwiększenie dokładności pomiarów zmiennych wykorzystywanych w układzie sterowania maszyną elektryczną
-
Modulacja szerokości impulsów w falownikach prądu
PublikacjaW pracy zaproponowano nową metodę modulacji szerokości impulsów dla falowników prądu. Prezentowana metoda modulacj pozwala na eliminację przepięć związanych z obecnością pojemności pasożytniczych tranzystorów mocy i posożytniczymi indukcyjności w obwodzie komutacyjnym. Dodatkowo umożliwia zwiększenie dokładności pomiarów zmiennych wykorzystywanych w układzie sterowania maszyną elektryczną
-
Nieliniowe sterowanie silnikiem indukcyjnym zasilanym z falownika prądu
Publikacja.
Rok 2018
-
BEZCZUJNIKOWE STEROWANIE WOLNOOBROTOWYM SILNIKIEM PMSM Z KOMPENSACJĄ MOMENTU ZACZEPOWEGO
PublikacjaW pracy przedstawiono propozycję rozwiązania problemu bezczujnikowego sterowania wolnoobrotową maszyną synchroniczną z magnesami trwałymi PMSM. Przedstawiono silnik PMSM, który zastosowano w stanowisku badawczym. Omówiono problem występowania tętnień momentu napędowego wynikający głównie ze znacznego momentu zaczepowego. Pokazano rozwiązanie kompensujące tętnienia momentu napędowego w silniku PMSM. Przygotowano procedurę startową...
-
Obserwator prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej oparty na metodzie backstepping ze ślizgowymi funkcjami przełączającymi
PublikacjaW artykule przedstawiono strukturę obserwatora prędkości kątowej wirnika, która jest oparta na rozszerzonym modelu matematycznym maszyny indukcyjnej klatkowej. Funkcje stabilizujące obserwator uzyskano na podstawie metody backstepping. Ponadto zastosowano ślizgowe funkcje przełączające. Przedstawiono badania eksperymentalne.
Rok 2012
-
Dynamic variables limitation for backstepping control of induction machine and voltage source converter
PublikacjaDynamic variables limitation for backstepping control of induction machine and voltage source converter The paper presents the method of control of an induction squirrel-cage machine supplied by a voltage source converter. The presented idea is based on an innovative method of the voltage source converter control, consisting in direct joining of the motor control system with the voltage source rectifier control system. The combined...
Rok 2016
-
Five-phase squirrel-cage motor. Construction and drive properties
PublikacjaThis paper presents the simulation and experimental results of a five-phase squirrel-cage induction motor. The new machine has been designed to operate in a drive system with third harmonic rotor flux injection in order to improve the motor torque utilization. The motor structure, the mathematical model as well as the laboratory prototype have been described. The motor speed-torque characteristics and transients are elaborated...
Rok 2005
-
Komputerowe modelowanie układów przekształtnikowych przy wykorzystaniu różnych programów symulacyjnych - analiza porównawcza
PublikacjaNiniejsze opracowanie przedstawia porównanie wybranych, często stosowanych środowisk służących modelowaniu i symulacji. Porównanie jest oparte na analizie pracy układu prze-kształtnikowego wraz z niezbędnym obwodem sterowania. Założeniem autorów referatu jest porównanie nakładów pracy i czasu koniecznego na przygotowanie modelu do obliczeń, jak również ocena trudności w przygotowaniu, wymaganego czasu obliczeń przy zadanej dokład-ności,...
-
Porównanie właściwości układu napędowego z falownikiem napięcia i prądu
PublikacjaW referacie porównano dwa układy napędowe zasilane z falownika napięcia i prądu. Przed-stawiono budowę obydwu układów. Wyróżniono cechy szczególne oraz dwoistość struktur (dual relationships). Przedstawiono metodę szerokości impulsów dla falownika napięcia i prądu. Pokazano multiskalarne układy regulacji. Przedstawiono badania symulacyjne ukła-dów.
Rok 2024
-
Multiscalar Control Based Airgap Flux Optimization of Induction Motor for Loss Minimization
PublikacjaBased on the induction motor model, considering the core loss resistance that accounts for magnetic characteristic saturation, a speed control approach is devised with an adaptive full-order (AFO) speed observer. The induction motor model analysis is done sincerely in a stationary reference frame. The control approach incorporates a flux reference generator designed to meet optimal operational circumstances and a nonlinear speed...
-
Non-Adaptive Speed and Position Estimation of Doubly-Fed Induction Generator in Grid-Connected Operations
PublikacjaThe nonadaptive speed and position estimation scheme for a doubly-fed induction generator (DFIG) is presented in this article. The observer structure is based on the extension of the mathematical model of DFIG to the introduced H vector. Based on the defined H vector, the nonadaptive position and speed estimation is proposed. The Lyapunov method is extended to the practical stability theorem to stabilize the structure. The classic...
Rok 2019
-
Nonlinear Control of a Doubly Fed Generator Supplied by a Current Source Inverter
PublikacjaNowadays, wind turbines based on a doubly fed induction generator (DFIG) are a commonly used solution in the wind industry. The standard converter topology used in these systems is the voltage source inverter (VSI). The use of reverse-blocking insulated gate bipolar transistor (RB-IGBT) in the current source inverter topology (CSI), which is an alternative topology, opens new possibilities of control methods. This paper presents...
-
Open-Phase Fault Detection Method for Sensorless Five-Phase Induction Motor Drives with an Inverter Output Filter
PublikacjaThe paper presents the sensorless five-phase induction motor drive implementation with an inverter output filter with third harmonic injection. For the sensorless operation, the required observers are presented for the first and third harmonics with consideration of the inverter output filter. Moreover, the interaction of the observers and the control system is capable to handle a deactivation of one or two phases, which improves...
Rok 2014
-
Obserwator typu M prędkości kątowej wirnika maszyny asynchronicznej z estymacją rezystancji stojana i wirnika
PublikacjaW referacie przedstawiono metodę kroków wstecz, znaną z ang. backstepping, którą wykorzystano do otrzymania modelu obserwatora prędkości kątowej wirnika maszyny indukcyjnej klatkowej. Podstawowy model maszyny rozszerzono o model zmiennych, które nazwano M. Synteza kroków wstecz rozszerzonego modelu maszyny doprowadziła do powstania nowego obserwatora, którego nazwano obserwatorem typu M. Zależność na estymowaną prędkość kątową...
wyświetlono 3245 razy